卫星移动通信系统与第三代移动通信系统

发布: 2010-10-20 00:50 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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卫星移动通信系统与第三代移动通信系统（裴斗生  张照炎）
    随着信息社会化的快速发展与需求扩大，传统的地球静止轨道（GEO）卫星通信已
不能满足市场要求。而随着卫星发射技术的进一步成熟和小型卫星技术的进展，利用
非静止轨道（NGEO，它又可分为低轨道LEO，中轨道MEO和高轨道HEO等）卫星组网完成
新的通信功能（如移动通信和大容量通信）已进入了人们的视野。
    正因为卫星移动通信系统（MSS）的市场与发展前景如此之诱人；近些年来一些全
球性大公司都纷纷研究开发各类LEO／MEO／HEO／GEO卫星移动通信系统。卫星移动通
信系统通常又可分为区域性移动通信系统和全球性移动通信系统。区域性移动通信主要
采用地球静止轨道移动通信卫星；如国际移动卫星组织（原国际海事卫星组织）的“国
际移动卫星”系统（INMARSAT），其中的第一代INMARSAT使用欧洲海事通信卫星MARECS
、国际通信卫星-V上的海事通信分系统及美国3颗海事卫星MARISAT的通信系统，第二代
INMARSAT由英国宇航公司研制，第三代INMARSAT由美国通用电气公司制造）；美国移动
卫星公司（AMSC）和加拿大TMI公司合作的“北美移动通信卫星”系统（MSAT）；印度
尼西亚的“亚洲蜂窝卫星”（Aces）对系统等等。而全球性移动通信则主要采用中、低
轨道移动通信卫星，如摩托罗拉（MOTOROLA）公司的“铱卫星”（Iridium）低轨道全
球移动通信卫星星座；劳拉．魁康（LORAL／QUALCOMM）公司的“全球星”（Globalstar
）低轨道全球移动卫星平面上，每个平面上有6颗卫星）；美国轨道科学公司和加拿大
全球电信公司的“轨道通信卫星系统”（Orbcomm）低轨道全球移动通信星座（该星座
由32颗卫星组成）；以及支持多媒体业务为目标提供宽带传输能力的（TELEDESIC）系
统和全球通信（ICO）公司的ICO系统等等。
    我们知道，移动通信的最终目标是实现任何人，可以在任何地点、任何时间与其它
任何人进行任何方式的无线电通信。它是实现未来理想的个人通信服务的必由之路。移
动通信技术的发展趋势是；网络业务数据化与分组化、网络技术宽带化、网络技术智能
化、向更高频段发展、频谱的有效利用、各种网络趋于融合。目前；移动通信系统已经
从第一代发展到了第二代，不久将进入到第三代。
    所谓的第一代移动通信系统；它是采用频分多址（FDMA）方式的模拟蜂窝系统，它
的缺点是容量小，不能满足飞速发展的移动通信业务的需求。
    所谓的第二代移动通信系统：它是采用时分多址（TDMA）或码分多址（CDMA）为主
的数字蜂窝系统，它的容量和功能都比模拟蜂窝系统有了很大的提高，但是其业务种类
主要限于话音和低速数据。随着对通信业务种类和数量需求的剧增，人们已不再满足于
第二代移动通信系统所能提供的业务和容量。
    国际电信联盟呼（ITU，简称国际电联）早在1985年就提出了第三代移动通信系统
的概念，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS），后来在1996年改为IMT-2000
。国际电联还在1992年世界行政无线电大会（WARC-92）上就已经为IMT-2000分配了共
230MHz带宽的频谱，上行频段为1885-2025MHz，下行频段为2110-2200MHz。其中1980-
2010MHz和2170-2200Mhz用于卫星移动业务。国际电联在1995年提出了相应的IMT-2000
评估标准，对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。IMT-2000计划于21世纪初的
前几年投入运行开通业务。
    第三代移动通信系统（IMT-2000）：其主要目标是要将包括卫星通信系统在内的所
有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统。其目的在于形成全球统一的频率、统
一的标准、实现全球漫游和提供多业务的服务。IMT-2000主要有三个特点，即全球化、
综合化和个人化。
    1、全球化：IMT-2000是一个全球性的系统，各个地区多种系统组成了一个IMT-2000
家庭，各个系统间设计上有高度的互通性，能够提供全球漫游。与固定网的业务可以兼
容。
    2、综合化：提供多种业务，特别是宽带多媒体业务。有能力容纳新类型的业务。
    3、个人化：全球唯一的个人电信号码，足够的系统容量，高保密性，高服务重量。
    根据国际电联的要求，在第三代移动通信系统所要实现的目标与系统的特点中，最
关键的问题是提供不同环境下的多媒体业务及实现包括地域、空域、海域的全球覆盖。
因而它要求实现多种网络的综合，无线网与无线网的综合、陆地网与卫星网的综合。又
能适应多种业务环境，而且与第二代移动通信系统兼容，便于平稳升级。对于通信终端
而言，它面对多种网络的综合系统，因而需要实现多频多模式终端（手机）。
    第三代移动通信系统可支持的速率为：
    （1）室内静止环境，最高速率达2Mbit/s；
    （2）室外到室内或步行移动环境，最高速率达384Kbit/s；
    （3）快速移动环境，最高速率达144Kbit/s；
    （4）卫星移动环境，最高速率达9.6Kbit/s。
    第三代移动通信系统的引入将经历一个渐进的过程，并充分考虑向后发展兼容的原
则。第三代与第二代移动通信系统将在较长时间内处于共存状态。
    第三代移动通信系统，最终将是一个提供全球无缝覆盖并能实现全球漫游通信的系
统。卫星移动通信系统，虽然只是地面蜂窝移动通信系统和地面固定网的补充和延伸，
而且用户数量远比后者的量少，但它却是实现无通信盲区，全面覆盖地域、空域、海域
，达到全球无缝覆盖的关键手段。因此，为了真正实现全球通信，卫星通信系统是第三
代移动通信系统不可替代的重要组成部分。
    对于卫星移动通信系统而言，与地面移动通信系统的互通是非常重要的，与地面移
动通信系统的兼容性好，有利于节省成本，减少经费投入，提高系统的通信容量和效率
，真正实现全球的无缝覆盖。
    近几年，国内外移动通信持续快速发展。据国外有关文献报道，1995年全球移动（
无线）市场上的用户数约有9000万，1997年则达到2亿，1998年上升为2亿8000万，预计
2000年有近5亿用户使用移动电话。据国内有关资料报道，中国移动通信的发展速度则更
加惊人：1992年全国有350个城市建立了移动电话网，用户数约有17.5万，1995年增至
360万，1996年近700万，1998年上升为2400多万，1999年则超过4000万，预计2000年用
户数会增加更多。 
    我国将拥有世界上最大的移动通信市场，也将拥有很大的卫星通信市场，如何根据
我国国情抓住国际电联关于第三代移动通信系统标准制定及其科研开发的机遇，发展我
国含卫星通信系统在内的新一代移动通信系统，无论多移动通信发展的需求来看，还是
从参与国际竞争、提高国防现代化水平，振兴中华民族的工业来看，都有着很重要的战
略意义。
摘自《邮电商情》